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物理九年级全册第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用优秀同步测试题
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这是一份物理九年级全册第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用优秀同步测试题，文件包含174欧姆定律在串并联电路中的应用专题训练六大题型原卷版docx、174欧姆定律在串并联电路中的应用专题训练六大题型解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共41页， 欢迎下载使用。
\l "_Tc5338" 【题型1 欧姆定律的应用】1
\l "_Tc31833" 【题型2 电阻的串联】4
\l "_Tc846" 【题型3 电阻的并联】6
\l "_Tc5338" 【题型4 电路的简化与计算】12
\l "_Tc31833" 【题型5 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】13
\l "_Tc846" 【题型6 电路图设计】20
\l "_Tc5338" 【题型1 欧姆定律的应用】
1．（2022秋•崇州市校级期中）在青少年科技创新活动中，小明同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图甲所示是其原理图，硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不计），R是一根长为L＝5cm的均匀电阻线（阻值跟长度成正比），其最大阻值为R＝25Ω，定值电阻R0＝5Ω，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，此时电流表的示数为0.1A。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示，闭合开关S，求：
（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是多少N？
（2）电源电压是多少伏特？
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是多少N？
【答案】（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是500N；
（2）电源电压是3V；
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是300N。
【分析】由图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）乙图可知弹簧的伸长量为5cm时拉环所受拉力；
（2）当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；
（3）根据欧姆定律计算当电压表的示数为1V时通过电路的电流，根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据滑动变阻器和弹簧的规格计算弹簧伸长的长度，由乙图可知此时拉环所受拉力。
【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由乙图可知拉环所受拉力是500N；
（2）当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，滑动变阻器接入电路最大阻值，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I（R+R0）＝0.1A×（25Ω+5Ω）＝3V；
（3）当电压表的示数为1V时，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.2A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R′＝＝＝10Ω，
弹簧伸长的长度ΔL＝×5cm＝3cm时，由乙图可知拉环所受拉力是300N。
答：（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是500N；
（2）电源电压是3V；
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是300N。
2．（2020秋•渝中区期末）如图所示，电阻R1为20Ω，电源两端电压为12V.开关S闭合后，求：
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，通过电阻R1的电流I；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。
【答案】（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流为0.3A。
【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R1串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻R2为40Ω或R3为20Ω时电路中的电流，即为通过电阻R1的电流。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R1串联；
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.2A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流：
I′＝＝＝0.3A。
答：（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流为0.3A。
3．（2023•赛罕区二模）如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，电源两端电压为3V。闭合开关S，电压表示数为2V。
（1）画出实物电路所对应的电路图；
（2）求定值电阻R2的阻值；
【答案】（1）见解析；
（2）定值电阻R2的阻值为5Ω。
【分析】由电路图可知，定值电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）根据电流流向法、按先串后并的原则画出电路图；
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流；根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，再利用欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出定值电阻R2、R1、开关S回到电源的负极，然后把电压表并联在R1两端，如下图所示：
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝I1＝＝＝0.2A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，
则根据I＝可得R2的阻值：R2＝＝＝5Ω。
答：（1）见解析；
（2）定值电阻R2的阻值为5Ω。
\l "_Tc31833" 【题型2 电阻的串联】
4．（2020秋•桦南县校级月考）两个用电器，第一个电阻是R，第二个电阻是2R，把它们串联起来接入电路中，如果第一个电阻两端的电压是4伏，那么第二个电阻两端的电压为（ ）
A．2伏B．8伏C．4伏D．6伏
【答案】B
【分析】由串联电路的电流规律可知两电阻的电流关系，则由欧姆定律可求得电路中的电流，则由欧姆定律可求得第二个电阻两端的电压。
【解答】解：对第一个电阻由欧姆定律可得：
电路中的电流I＝；
则第二个电阻两端的电压U2＝I×2R＝×2R＝2U＝2×4V＝8V；
故选：B。
5．（2022秋•隆回县期末）两电阻的阻值分别为2Ω和3Ω，它们串联后的总电阻为（ ）
A．2ΩB．1ΩC．3ΩD．5Ω
【答案】D
【分析】根据串联电路的总电阻等于各部分电阻之和即可选出正确选项。
【解答】解：因为两电阻串联，所以串联电路的总电阻为 R＝R1+R2＝2Ω+3Ω＝5Ω。
故选：D。
6．（2022秋•泰山区校级期末）某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作，那么需给灯泡（ ）
A．串联一只45Ω的电阻B．并联一只45Ω的电阻
C．串联一只30Ω的电阻D．并联一只30Ω的电阻
【答案】C
【分析】根据串联电路的分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式，即可求出电阻的阻值。
【解答】解：由题知，电源电压大于灯泡正常工作的电压，
由串联电路的分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压，
小灯泡正常发光时的电压为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，
因串联电路各处的电流相等，
所以，由I＝可得，电路中的电流：
I＝＝，即＝，
解得：R＝30Ω。
故选：C。
7．如图，通过插入和拔出铜塞改变A、B之间的电阻，则A、B两点之间电阻的最大值为 20 Ω。
【答案】20
【分析】插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了，所以铜塞插进去的那部分电阻将不会接入电路。
【解答】解：将铜塞全拔出，接入电路的电阻最大，即最大阻值为5Ω+7Ω+8Ω＝20Ω。
故答案为：20。
8．引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 等效替代 （选填“等效替代”或“控制变量”）法。阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻为 50 Ω．一条导线拉长以后，它的电阻变 大 ，这是因为导线的横截面积变 小 ，而长度变 大 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）物理学常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等。
（2）串联电路总电阻等于各串联电阻阻值之和，根据串联电路特点可以求出串联的总阻值。
（3）导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大。
【解答】解（1）研究多个电阻组成的电路中，采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时，从而引入“总电阻”概念的；这种方法就是“等效替代法”；
（2）阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻10Ω+40Ω＝50Ω；
（3）一条导线拉长以后，导体的长度变大、横截面积变小，故电阻变大；
故答案为：等效替代；50；大；小；大。
\l "_Tc846" 【题型3 电阻的并联】
9．（2023•湘西州模拟）如图的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2，电路的总电阻由小到大的顺序是（ ）
A．甲 乙 丙 丁B．丁 丙 乙 甲
C．丁 甲 乙 丙D．丙 乙 甲 丁
【答案】C
【分析】根据电阻的串联和电阻的并联进行解答，即：两个电阻串联时总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时总电阻比任何一个电阻都小。
【解答】解：因为电阻并联时阻值最小，串联时阻值最大，且R1＜R2；所以：电路的总电阻由小到大的顺序是：丁、甲、乙、丙。
故选：C。
10．（2023•陈仓区一模）教室里装有多盏电灯，上晚自习时，我们每多开一盏电灯时，则教室电路的（ ）
A．总电阻增大B．总电阻减小C．总电压增大D．总电流不变
【答案】B
【分析】家庭电路是并联电路，并联电路中，支路越多，总电流越大，总电阻会越小，并联电路两端的电压不变。
【解答】解：A、B、每多开一盏灯，多增加了一个支路，相当于增加了原来的横截面积，总电阻减小，故A错误，B正确；
C、家庭总电压保持220V不变，故C错误；
D、每多开一盏灯，增加一个支路，增加了一个电流，其它支路电流不变，总电流增大，故D错误。
故选：B。
11．（2023•扶绥县二模）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．智能家居中的芯片的主要成分是硅，它是超导体材料
B．若用半导体材料做教室内的输电线，可以降低电能损耗
C．通电金属导体，其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，并联总阻值变小
【答案】C
【分析】（1）（2）硅属于半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作芯片的重要材料；
（3）电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，在金属导体中定向移动的是自由电子，自由电子定向移动的方向与电流方向相反；
（4）根据并联电路的电阻关系分析电阻的大小变化。
【解答】解：A、智能家居中的芯片的主要成分是硅，它不是超导体材料，是半导体材料，故A不符合题意；
B、半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，不适合用来做教室内的传输线，故B不符合题意；
C、金属导体里面定向移动的为带负电的自由电子，所以自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故C符合题意；
D、两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，根据可知，通过支路的电流变小，根据并联电路中电流规律可知，干路的总电流变小，则电路的总电阻变大，故D不符合题意。
故选：C。
12．（2022秋•克东县期末）“低碳生活，从我做起”。初三年级的同学们在不影响书写、阅读的前提条件下，坚持在教室少开两盏照明灯。当由一个开关控制的这两盏灯同时熄灭后，跟原来相比（ ）
A．电路中的电流增大了
B．电路中的电阻增大了
C．电路两端的电压降低了
D．同时熄灭的两盏灯是串联连接的
【答案】B
【分析】（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（2）并联电路的总电阻比任何一个并联电阻都小，且并联的支路越多，总电阻越小；
（3）并联电路电压各支路两端电压与电源电压都相等；
（4）并联电路中各支路互不影响。
【解答】解：家庭电路中，各用电器是并联的。
A、干路中的电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路中的电流越大，当这两盏灯熄灭后，干路中的电流变小，故A错误；
B、并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积，并联使用的用电器越多总电阻越小，所以当这两盏灯熄灭后，电路中的总电阻变大，故B正确；
C、家庭电路的电压是220V，当这两盏灯熄灭后，电路两端的电压不变，仍为220V，故C错误；
D、教室里的各灯工作时互不影响，因此它们是并联的，故D错误。
故选：B。
13．（2023•青岛二模）（多选）下列关于物理概念的说法，正确的是（ ）
A．物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华
B．并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和
C．电路中只要有电荷移动，就会在电路中形成电流
D．力的三要素相同的两个力是一对平衡力
【答案】AB
【分析】（1）凝华指的是物质由气态直接变成固态的过程。
（2）并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和。
（3）电荷的定向移动形成电流。
（4）力的三要素相同的两个力一定不是一对平衡力。
【解答】解：A、物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华，故A正确；
B、并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和，故B正确；
C、电荷的定向移动形成电流，杂乱无章的运动不会形成电流，故C错误；
D、力的三要素相同的两个力一定不是一对平衡力；平衡力的方向是相反的，故D错误。
故选：AB。
14．（2023•青羊区校级模拟）为了保护同学们的视力，学校教室里的日光灯陆续更换成如图所示的LED护眼灯，这种灯主要是用 半导体 材料制成的。打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则此时教室电路中的总电阻会 变小 （选填“变大”“不变”“变小”）。
【答案】半导体；变小。
【分析】LED灯是利用发光二极管作为光源的灯具，是用半导体材料制成的。
家庭电路中的用电器是并联的；并联电路中总电阻是越并越小。
【解答】解：LED灯是利用发光二极管作为光源的灯具，是用半导体材料制成的。
教室里的护眼灯和多媒体设备是并联的，根据并联电路的电流特点可知，打开护眼灯之后，又打开了教室中的多媒体设备，则此时教室电路中的总电阻会变小。
故答案为：半导体；变小。
15．（2023•南陵县模拟）如图所示的圆环是由阻值为R、粗细均匀的金属丝制成的。A、B为圆环上过直径的两点，若将A、B接入电路，则圆环连入电路的电阻值为 。
【答案】。
【分析】A、B两点间的电阻值可以认为是上下两段电阻的并联后的总阻值，根据并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和可以求解。
【解答】解：阻值为R的电阻丝弯成一圆环，A、B将圆环二等分，所以每段的电阻R上＝R下＝R，
因为两段导体并联，
所以＝+，
＝2×＝4；
解得：R并＝；
故答案为：。
16．（2023•获嘉县三模）安全电压指的是 不高于36V 的电压；家庭电路中多开一盏灯，电路的总电阻会 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】不高于36V；变小。
【分析】（1）经验表明，不高于36V的电压对人体是安全的；
（2）所有灯都是并联，有并联电路总电阻的特点可知，多并联一个灯，总电阻将变小，
【解答】解：（1）安全电压指的是不高于36V的电压；
（2）家庭电路中所有灯都是并联，由并联电路的电阻特点可知，并联的灯越多，电阻将变小，所以家庭电路中多开一盏灯，电路的总电阻会变小。
故答案为：不高于36V；变小。
17．（2023•新会区二模）（1）学习了电学知识后，小明对串、并联电路中总电阻与电路中各电阻的关系进行了探究，器材有：开关、电流表、电源（电压U恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金电阻丝，导线若干，实验电路如图1所示。实验中将合金电阻丝以下表中的方式分别接入电路A、B之间，闭合开关后进行实验，记录和计算的相关数据如下表所示：
回答下列问题：
①请计算在A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻，并将其填入表格中相应的位置上。
②从上表数据我们可以得出以下结论：
串联电路中的总电阻比任一电阻大；
并联电路中的总电阻比任一电阻 小 。
（2）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用图2甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值。读取电流表示数绘制了上图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
①图乙中曲线 a （选填“a”或“b”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
②RMN为 12Ω ；
③电源电压U为 9 V；
④如果暗箱M、N之间只接有两个定值电阻，并且其中一个阻值为9Ω，那么根据（1）中结论可分析计算得出另一个阻值为 3 Ω。
【答案】（1）①2.5；②小；（2）①a；②12Ω；③9；④3。
【分析】（1）①根据R＝求出A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻；
②根据表中数据分析回答；
（2）③在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，分析图乙中两种情况，即可求出电源电压；
①结合③分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线；
②开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值；
④暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻，两个电阻有串、并联两种连接方式，根据串并联电路电阻规律分别讨论求出Rx的值。
【解答】解：（1）①电源电压U恒为1.5V，由表中数据可知，一根合金电阻丝时，电流表示数为0.6A，则A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻为：
R1＝＝＝2.5Ω；
②由表中数据可知，一根合金电阻丝的电阻为2.5Ω，两根合金电阻丝并联的电阻为1.25Ω，三根合金电阻丝并联的电阻为0.83Ω，故可知，并联电路中的总电阻比任一电阻小；
（2）③在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，
由图乙可知，当电流为0.3A时，两种情况的电压分别为：
U1＝IR1＝0.3A×18Ω＝5.4V，
U1'＝IR1'＝0.3A×30Ω＝9V，
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以电源电压U＝U1'＝9V；
①结合③可知，开关S、S1都闭合，且电流为0.3A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线a是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
②开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN两端电压为：
UMN＝U﹣U1＝9V﹣5.4V＝3.6V，
所以RMN＝＝＝12Ω；
④因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻，串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大，并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小；
因9Ω＜12Ω，所以这两个定值电阻应串联，
根据电阻的串联可知，另一个定值电阻的阻值为12Ω﹣9Ω＝3Ω。
故答案为：（1）①2.5；②小；（2）①a；②12Ω；③9；④3。
\l "_Tc5338" 【题型4 电路的简化与计算】
18．（2021秋•荔城区校级期中）分析复杂电路时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。下列处理方法中正确的是（ ）
A．把电流表看成是断路的
B．把电压表看成是一个小电阻
C．把电压表看成是断路的
D．把电压表看成是一根导线
【答案】C
【分析】（1）电流表的内阻非常小，分析电路时，可认为无电阻，作用相当于导线；
（2）电压表内阻非常大，分析电路时，可将电压表连接的位置视为断路。
【解答】解：（1）电流表的自身电阻非常小，分析电路时，可视为一根导线，故A错误；
（2）电压表内阻非常大，分析电路时，可作为断路分析，故C正确、BD错误。
故选：C。
19．（2023•普兰店区一模）（多选）分析复杂电路中各用电器的连接关系时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。正确的处理方式是（ ）
A．把电流表看成是一根导线
B．把电流表看成是断路
C．把电压表看成是一根导线
D．把电压表看成是断路
【答案】AD
【分析】明确电流表和电压表的性质，知道电压表内阻很大，而电流表内阻很小，从而明确在电路中的处理方法。
【解答】解：
AB、由于电流表内阻很小，故在简化电路时，可以将电流表看成小电阻，视为导线或短路，故A正确、B错误；
CD、由于电压表内阻很大，理想电压表内阻为无穷大，故应将电压表视为断路，故C错误、D正确。
故选：AD。
20．（2021秋•唐山期中）分析复杂电路中各用电器的连接关系时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理把电流表看成是 导线 ，把电压表看成是 断路 。（选填“断路”或“导线”）
【答案】导线；断路。
【分析】明确电流表和电压表的性质，知道电压表内阻很大，而电流表内阻很小，从而明确在电路中的处理方法。
【解答】解：由于电流表内阻很小，故在简化电路时，可以将电流表看成小电阻，即视为导线；
由于电压表内阻很大，理想电压表内阻为无穷大，故应将电压表视为断路。
故答案为：导线；断路。
\l "_Tc31833" 【题型5 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】
21．（2023•兰陵县模拟）如图所示电路，闭合开关后，两灯均正常发光。一段时间后，灯L1被短路，则（ ）
A．灯L2正常发光B．电流表示数不变
C．电压表示数不变D．电源被烧坏
【答案】D
【分析】根据电路图可知，两个灯泡并联接入电路中，电压表测量电源的电压，电流表测量通过灯泡L2的电流；灯L1被短路，则电源被短路，据此分析电流表、电压表示数的变化和灯泡亮度的变化。
【解答】解：根据电路图可知，两个灯泡并联接入电路中，电压表测量电源的电压，电流表测量通过灯泡L2的电流；一段时间后，灯L1被短路，则电源被短路，电源被烧坏，灯泡都不发光，电流表、电压表示数都变为0，故D正确。
故选：D。
22．（2023•蜀山区校级模拟）如图所示，当开关S和S1都闭合时，两灯L1、L2均正常发光，电流表都有示数；突然一盏灯熄灭了，此时两个电流表的示数都变小，则可能出现的电路故障是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路
【答案】D
【分析】根据题目中“一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，此时二个电流表的读数均变小”，对各个选项逐个分析即可判断。
【解答】解：由图可知，灯L1、L2并联，A1测干路电流，A2测L2的电流：
A、若灯L1短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故A错误；
B、若灯L2短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故B错误；
C、若灯L1断路，此时L1熄灭，L2发光，原来电流表A2测的是的L2电流，现在仍测该灯泡的电流，故其示数不变，故C错误；
D、若灯L2断路，L2熄灭，L1发光，此时电流表A2示数为0，即示数变小，A1原来测的是两灯泡的总电流，现在测的是L1的电流，故其示数也变小，故D正确。
故选：D。
23．（2022秋•建邺区期末）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数；开关S闭合时，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．R2断路B．R3断路C．R1短路D．R2短路
【答案】B
【分析】电路故障有两种：断路和短路，根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解：开关S断开时，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；电流表无示数，说明电路出现了断路现象；电压表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障可能是R3断路或R1断路；
S闭合时，只有R1接入电路中，电流表测量电路中的电流，有示数，说明R1是通路，电压表被短路，电压表无示数，所以故障是电阻R3断路。
故选：B。
24．（2023•丰台区一模）如图所示电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S发现小灯不亮，若电路中只有一处故障，且只发生在灯、电阻R上。为检测故障，现提供完好的电压表V、电流表A和检测小灯作为检测工具，要求在不拆除原电路的条件下，选择其中一个连接在AB或BC两点之间，则（ ）
A．无论选哪个检测工具，都不会造成电源短路
B．如果选择检测小灯，可以一次就检测出故障
C．如果选电压表，接在AB间，有电压一定是R断路
D．如果选电流表可能会造成电源短路
【答案】D
【分析】在利用电表或小灯泡检测电路故障时，不能造成电源短路；根据不同元件连接时的不同工作情况，可判断电路是断路还是短路，并进一步确定发生故障的位置。
【解答】解：AD、若选择电流表A，当电流表连接在AB时，如果灯泡L短路，会造成电源短路，这是不允许的，故A不符合题意，D符合题意；
B、如果选择检测小灯，将小灯接在AB间，若两灯都亮，则灯泡L正常，可能是电阻R断路，灯泡L正常发光；将小灯接在BC间，若小灯发光，可能是灯泡L断路，因此小灯不能一次就检测出故障，故B不符合题意；
C、如果选电压表V接在AB间，若有电压，可能是电阻R断路，也可能是灯泡L短路；若灯泡L短路，只有电阻R接入，故电压表有示数，故C不符合题意。
故选：D。
25．（2023•武汉模拟）在探究串联电路的电压规律时，某同学连接了如图所示的电路。对于实验过程中出现的现象及分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，若电压表示数为0，可能是L1断路
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，一定是开关断路
C．若L1被短接，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
D．若L1断路，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
【答案】D
【分析】由图可知，闭合开关后两灯串联，电压表测灯L1、L2两端电压；根据故障分析原因。
两个灯泡都不亮，电压表无示数，说明电压表到电源两极间是断开的；将电压表接在灯L1两端时，电压表有示数，说明电压表与电源两极间是接通的，据此解答。
【解答】解：A．闭合开关后，若电压表示数为0，说明两灯以外部分断路，不可能是L1断路，故A错误；
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，可能是开关断路，也可能是导线断路，故B错误；
C．若L1被短接，闭合开关后，L2如果不断路，应该能够发光，电压表的示数等于电源电压，故C错误；
D．若L1断路，因为两灯串联，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表并联的部分断路了，则电压表的示数等于电源电压，故D正确。
故选：D。
26．（2023•大连模拟）（多选）如图所示，电路中有两个电阻R1、R2，其中一个发生了断路故障，其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障，闭合开关S、断开S1时，下列做法可行的是（ ）
A．将电流表接入在a点位置
B．将电流表接入在e点位置
C．将电压表接入在bd两点之间
D．将电压表接入在bc两点之间
【答案】ABD
【分析】已知两个电阻R1、R2中的一个发生了断路故障，其它元件均完好；闭合开关S、断开S1时，只有R2接入电路；
①当电流表接入电路时，若电流表有示数，说明与电流表串联的电阻是完好的；若电流表无示数，则说明与电流表串联的电阻断路；
②当电压表和某个电阻串联接入电路时，若电压表有示数，说明与电压表串联的电阻是完好的；若电压表无示数，则说明与电压表串联的电阻断路。
【解答】解：由题知，两个电阻R1、R2中的一个发生了断路故障，其它元件均完好；
AB．闭合开关S、断开S1时，只有R2接入电路；将电流表接入在a或e点位置时，都是测量电路中的电流，如果电流表有示数，则说明R2是完好的，根据题意可知是R1断路；如果电流表无示数，则说明R2断路，能判断出电路故障，故AB两项做法可行；
C．将电压表接入在bd两点之间时，电压表始终测电源电压，无论哪个电阻断路，电压表示数都等于电源电压，所以不能判断出电路故障，故C项做法不可行；
D．将电压表接入在bc两点之间时，因开关S1是断开的，则此时电压表与电阻R1串联；如果电压表有示数，则说明R1是完好的；如果电压表无示数，说明电压表不能与电源接通，则R1断路，能判断出电路故障，故D项做法可行。
故选：ABD。
27．（2023•东西湖区模拟）如图甲所示的电路，闭合开关，LED灯和小灯泡L正常发光，用一根导线接在L的两端，则L被短接而 熄灭 （填“熄灭”“变亮”或“正常发光”），其原因是电流流经 导线 而绕过了小灯泡；如图乙所示的电路，闭合开关，L1和L2正常发光，过一会儿两灯突然熄灭，将电压表接在灯泡L2两端，电压表指针有明显的偏转，若电路中只有一处故障，则故障可能是 灯泡L2断路 。
【答案】熄灭；导线；灯泡L2断路。
【分析】（1）若把一根导线接在小灯泡两端，这个灯会短路，没有电流通过；
（2）串联只有一条电流路径，两灯突然熄灭电路断路，而电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，据此分析。
【解答】解：（1）若把一根导线接在小灯泡两端，这个灯会短路而不发光，其原因是电流流经导线而绕过了小灯泡，小灯泡没有电流通过；
（2）串联只有一条电流路径，过一会儿两灯突然熄灭，将电压表接在灯泡L2两端，电压表指针有明显的偏转，两灯突然熄灭电路断路，而电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，只能是与电压表并联的部分断路，则灯泡L2断路。
故答案为：熄灭；导线；灯泡L2断路。
28．（2023•乳山市二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作一段时间后，发现电路中至少有一个电表的示数变大，在电路中，将电流表A与R1位置互换后，发现电压表V的示数不发生变化，若其他元件仍保持完好，故障发生在电阻R1或R2上，电路中存在的故障可能是 R2断路 或 R1短路 。
【答案】R2断路；R1短路
【分析】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；电路故障有两种情况：短路或断路；分别列举出电路故障，然后得出正确的答案。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；
若R1断路，则电路中无电流，电流表示数为0，电压表示数为0；将电流表A与R1位置互换后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，有示数；
若R2断路，则电路中无电流，电流表示数为0，此时电压表测量的是电源电压，电压表示数变大；将电流表A与R1位置互换后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，电压表示数不变；
若R1短路，则电路中电流，且电流表示数变小，电压表测量的是电源电压，示数变大；将电流表A与R1位置互换后，电压表测量的是电源电压，有示数，示数不变；
若R2短路，则电路中电流，且电流表示数变小，电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0；将电流表A与R1位置互换后，电压表测量的是电源电压，有示数，示数变大；
综上所述，电路中存在的故障可能是R2断路、R1短路。
故答案为：R2断路；R1短路。
29．（2022秋•杨浦区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L与电阻R的阻值相等。闭合开关S，电路正常工作，电压表示数为U0，电流表示数为I0。过了一会儿，灯L熄灭，若电路中仅有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。
（1）如果两个电表中只有一个电表的示数变大，该电表的示数为 2U0 ，故障是 R断路 。
（2）如果两个电表的示数均变大，请写出两电表的示数及其对应的故障 电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路 。
【答案】（1）2U0；R断路；（2）电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路
【分析】由图知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合电键S，灯L熄灭，且故障只能发生在灯L或电阻R上，则灯L熄灭的原因是可能是电阻断路，也可能是灯泡断路，还可能是灯泡短路；结合电表的示数变化进一步确定电路的故障。
【解答】解：由图知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合开关S，由于灯L与电阻R的阻值相等，其分担的电压相等，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为2U0；
灯L熄灭，且故障只能发生在灯L或电阻R上，则灯L熄灭的原因可能有以下几种情况：电阻R断路，或灯泡L断路，或灯泡短路；
如果电阻R断路，此时电压表串联在电路中，由于电压表的电阻非常大，则此时电流表示数变小，几乎是0，电压表相当于测电源电压，电压表示数会增大为2U0，即此时只有一个电表的示数变大；
如果灯泡断路，则整个电路断路，此时电流表和电压表示数都变为0，即两个电表的示数都变小了；
如果灯泡短路，电路中总电阻变小，则电流表的示数增大，此时电路为电阻R的简单电路，则电阻两端的电压等于电源电压，电压表示数为2U0，由于电源电压不变，电阻变为原来的一半，根据欧姆定律可知，电流会变为原来的2倍，即电流表示数为2I0，即两个电表的示数都变大；
由此可知，如果只有一个电表的示数变大，则故障是电阻R断路，电压表示数等于电源电压2U0；如果两个电表的示数都变大，则故障是灯L短路，电压表示数等于电源电压2U0，电流表A示数为2I0。
故答案为：（1）2U0；R断路；（2）电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路。
\l "_Tc846" 【题型6 电路图设计】
30．（2023•佛冈县二模）听了交通安全教育专题讲座后，四位同学对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣，经过观察、思考，他们分别画出了如图所示的红、绿灯连接电路的示意图，你认为其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案。
【解答】解：
A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；
B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，互不影响，故B正确；
C、两开关都闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合开关S2时两灯都不发光，故C不正确；
D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时红灯亮。故D不正确。
故选：B。
31．（2023•雅安）家用抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能独立工作。同学们设计了如图所示的四种抽油烟机的简化电路图，M表示排气扇的电动机。符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】根据排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，分析排气扇（电动机）和灯泡的连接方式及开关情况，从而选择正确答案。
【解答】解：排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，所以排气扇（电动机）和灯泡是并联关系，且各自的支路有一个开关控制，故C正确，ABD错误。
故选：C。
32．（2023•英德市二模）如图是常见的风光互补路灯系统，该装置同时安装了风力发电机和太阳能电池板。它是由充电部分和放电部分两块组成。充电部分分别由太阳能电池板和风电系统（用符号G表示）给蓄电池充电，放电部分则由蓄电池给LED灯供电。则下列路灯示意图最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】由题知，风光互补路灯系统的太阳能电池板和风电系统都能给蓄电池充电，蓄电池给LED灯供电，由此结合各选项示意图分析。
【解答】解：由题知，充电部分的太阳能电池板和风电系统都给蓄电池充电，蓄电池能给LED供电。
A、由图知，太阳能电池板、风电系统、蓄电池以及LED灯串联，则开关闭合时，充电部分和放电部分须同时工作，不合题意；
B、由图知，太阳能电池板、风电系统、蓄电池以及LED灯并联，蓄电池下方开关闭合时，电池板和风电系统能单独给蓄电池充电；LED下方开关也闭合时，蓄电池能给LED灯供电，符合题意；
C、由图知，蓄电池与LED串联后再与太阳能电池板、风电系统并联，则太阳能电池板或风电系统给蓄电池充电时LED灯都亮，不合题意；
D、由图知，太阳能电池板与蓄电池串联后与LED、风电系统并联，则当风电系统给蓄电池充电或者蓄电池给LED灯供电时太阳能电池板都须工作，不合题意。
故选：B。
33．（2023•宿豫区三模）我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯（开关S1闭合），此时仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会使开关S2闭合，自动将行人的图像拍摄下来，曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的控制作用，然后选出正确的电路图。
【解答】解：由题意可知，如果行人指示信号灯为红灯（开关S1闭合）时，仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会（开关S2闭合）自动将人的图象拍摄下来，曝光违法行人，说明红灯和电控照相机并联，S1控制干路，开关S2控制电控照相机，故D正确。
故选：D。
34．（2023•潮南区模拟）图甲是一款可充电无线电动拖地机，闭合开关S后，拖地机主体前端的电动机即可带动抹布擦地，旁边的灯可在打扫较暗处时辅助照明，该灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作。请根据以上信息，将图乙中的电路图补充完整。
【答案】
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与电动机的连接方式，然后画出电路图。
【解答】解：根据题意可知，灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作，这表明电动机和灯是并联的；当电动机启动后，闭合开关时灯才能发光，这是说明开关S在干路中，开关S1与灯串联在另一支路中，如图所示：
35．（2023•商河县校级开学）为方便夜间开锁，有人发明了“感应照明门把手”，它的感应开关S1只在有人触碰门把手时才闭合，光敏开关S2在天暗时闭合、天亮时断开，这样只有在夜间有人碰门把手时，锁孔旁的灯会才亮，请根据上述描述完成感应灯的电路图。
【答案】
【分析】由题意可知，只有在夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的灯才亮，否则灯不亮，说明感应开关S1、光敏开关S2不能独立工作即为串联，共同控制灯，据此进行解答，然后根据实物图画出电路图。
【解答】解：
由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2都闭合时，灯泡才能发光，所以两开关应串联共同控制灯，根据实物图画出电路图，如下图所示：
36．（2023•乳山市二模）学习完电学知识后，小明想自己制作一个简易电热毯，于是他找来了以下器材：插头（接220V电源），两个开关S1、S2，两段完全相同的电热丝R1、R2，电热丝用表示。要求：S1做总开关，通过S2的断开与闭合实现高温和低温挡的转换，如图是小明设计的部分电路，请你帮他在方框内将电路图补充完整。
【答案】见解答图。
【分析】在并联电路中，总功率等于各用电器的功率之和；在串联电路中，电路的总电阻越小，总功率越大；据此设计电路的连接方式。
【解答】解：方法一：根据题意可知，S1为总开关，通过S2的通断实现高温挡和低温挡的转换，根据并联电路的特点可知，在并联电路中，总功率等于各用电器的功率之和，所以可以将S2与电热丝R2串联接入电路中，然后与电阻R1并联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡；
方法二：在串联电路中，电路的总电阻越小，根据P＝可知，总功率越大；可以将S2与电热丝R2并联接入电路中，然后与电阻R1串联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡；如图所示：
37．（2023•即墨区二模）如图，船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关：虚线框部分是其绝缘外壳，A、B、C是固定在外壳上的金属触点，金属片M（斜线部分）重力较大，M可绕固定点O自由转动。当船水平时，M与C接触，绿灯亮；当船体向左或向右倾斜到一定程度时，M与C分离，与A、B中的某一个触点接触，蜂鸣器发声报警。
（1）请按要求，将电路图连接完整。
（2）重力开关S运用了重力方向总是 竖直向下 的原理。
（3）O处转动部位安装了滚动轴承，目的是 减小 摩擦。
【答案】（1）如图见解答；（2）竖直向下；（3）减小。
【分析】（1）串联的各电路元件相互影响，不能独立工作，并联的各电路元件互不影响，能独立工作；根据题意判断各电路元件的连接方式，然后连接电路图；
（2）重力的方向始终竖直向下；
（3）用滚的代替滑动可以减小摩擦。
【解答】解：（1）A、B、C是固定在外壳上的金属触点，金属片M（斜线部分）重力较大，M可绕固定点O自由转动。当船水平时，M与C接触，绿灯亮，此时电源C和绿灯连成完整的电路；当船体向左或向右倾斜到一定程度时，M与C分离，与A、B中的某一个触点接触，将AB同时与蜂鸣器串联接在电源上，即可发声报警，如图所示；
（2）重力开关S运用了重力方向总是竖直向下工作的；
（3）O处转动部位安装了滚动轴承，是用滚的代替滑动可以减小摩擦。
故答案为：（1）如图见解答；（2）竖直向下；（3）减小。
合金电阻丝接入A、B间的方式
一根合金电阻丝
两根合金电阻丝串联
三根合金电阻丝串联
两根合金电阻丝并联
三根合金电阻丝并联
电流表读数I/A
0.6
0.3
0.2
1.2
1.8
A、B间总电阻（U/I）/Ω
2.5
5.0
7.5
1.25
0.83
\l "_Tc5338" 【题型1 欧姆定律的应用】1
\l "_Tc31833" 【题型2 电阻的串联】4
\l "_Tc846" 【题型3 电阻的并联】6
\l "_Tc5338" 【题型4 电路的简化与计算】12
\l "_Tc31833" 【题型5 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】13
\l "_Tc846" 【题型6 电路图设计】20
\l "_Tc5338" 【题型1 欧姆定律的应用】
1．（2022秋•崇州市校级期中）在青少年科技创新活动中，小明同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图甲所示是其原理图，硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不计），R是一根长为L＝5cm的均匀电阻线（阻值跟长度成正比），其最大阻值为R＝25Ω，定值电阻R0＝5Ω，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，此时电流表的示数为0.1A。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示，闭合开关S，求：
（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是多少N？
（2）电源电压是多少伏特？
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是多少N？
【答案】（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是500N；
（2）电源电压是3V；
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是300N。
【分析】由图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）乙图可知弹簧的伸长量为5cm时拉环所受拉力；
（2）当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；
（3）根据欧姆定律计算当电压表的示数为1V时通过电路的电流，根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据滑动变阻器和弹簧的规格计算弹簧伸长的长度，由乙图可知此时拉环所受拉力。
【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由乙图可知拉环所受拉力是500N；
（2）当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端，滑动变阻器接入电路最大阻值，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I（R+R0）＝0.1A×（25Ω+5Ω）＝3V；
（3）当电压表的示数为1V时，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.2A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R′＝＝＝10Ω，
弹簧伸长的长度ΔL＝×5cm＝3cm时，由乙图可知拉环所受拉力是300N。
答：（1）当拉环将滑片P拉到a端时，弹簧的伸长量为5cm，由图乙可知拉环所受拉力是500N；
（2）电源电压是3V；
（3）当电压表的示数为1V时，拉环所受拉力是300N。
2．（2020秋•渝中区期末）如图所示，电阻R1为20Ω，电源两端电压为12V.开关S闭合后，求：
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，通过电阻R1的电流I；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。
【答案】（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流为0.3A。
【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R1串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻R2为40Ω或R3为20Ω时电路中的电流，即为通过电阻R1的电流。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R1串联；
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.2A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流：
I′＝＝＝0.3A。
答：（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流为0.2A；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流为0.3A。
3．（2023•赛罕区二模）如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，电源两端电压为3V。闭合开关S，电压表示数为2V。
（1）画出实物电路所对应的电路图；
（2）求定值电阻R2的阻值；
【答案】（1）见解析；
（2）定值电阻R2的阻值为5Ω。
【分析】由电路图可知，定值电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）根据电流流向法、按先串后并的原则画出电路图；
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流；根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，再利用欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出定值电阻R2、R1、开关S回到电源的负极，然后把电压表并联在R1两端，如下图所示：
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝I1＝＝＝0.2A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，
则根据I＝可得R2的阻值：R2＝＝＝5Ω。
答：（1）见解析；
（2）定值电阻R2的阻值为5Ω。
\l "_Tc31833" 【题型2 电阻的串联】
4．（2020秋•桦南县校级月考）两个用电器，第一个电阻是R，第二个电阻是2R，把它们串联起来接入电路中，如果第一个电阻两端的电压是4伏，那么第二个电阻两端的电压为（ ）
A．2伏B．8伏C．4伏D．6伏
【答案】B
【分析】由串联电路的电流规律可知两电阻的电流关系，则由欧姆定律可求得电路中的电流，则由欧姆定律可求得第二个电阻两端的电压。
【解答】解：对第一个电阻由欧姆定律可得：
电路中的电流I＝；
则第二个电阻两端的电压U2＝I×2R＝×2R＝2U＝2×4V＝8V；
故选：B。
5．（2022秋•隆回县期末）两电阻的阻值分别为2Ω和3Ω，它们串联后的总电阻为（ ）
A．2ΩB．1ΩC．3ΩD．5Ω
【答案】D
【分析】根据串联电路的总电阻等于各部分电阻之和即可选出正确选项。
【解答】解：因为两电阻串联，所以串联电路的总电阻为 R＝R1+R2＝2Ω+3Ω＝5Ω。
故选：D。
6．（2022秋•泰山区校级期末）某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作，那么需给灯泡（ ）
A．串联一只45Ω的电阻B．并联一只45Ω的电阻
C．串联一只30Ω的电阻D．并联一只30Ω的电阻
【答案】C
【分析】根据串联电路的分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式，即可求出电阻的阻值。
【解答】解：由题知，电源电压大于灯泡正常工作的电压，
由串联电路的分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压，
小灯泡正常发光时的电压为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，
因串联电路各处的电流相等，
所以，由I＝可得，电路中的电流：
I＝＝，即＝，
解得：R＝30Ω。
故选：C。
7．如图，通过插入和拔出铜塞改变A、B之间的电阻，则A、B两点之间电阻的最大值为 20 Ω。
【答案】20
【分析】插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了，所以铜塞插进去的那部分电阻将不会接入电路。
【解答】解：将铜塞全拔出，接入电路的电阻最大，即最大阻值为5Ω+7Ω+8Ω＝20Ω。
故答案为：20。
8．引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 等效替代 （选填“等效替代”或“控制变量”）法。阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻为 50 Ω．一条导线拉长以后，它的电阻变 大 ，这是因为导线的横截面积变 小 ，而长度变 大 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）物理学常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等。
（2）串联电路总电阻等于各串联电阻阻值之和，根据串联电路特点可以求出串联的总阻值。
（3）导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大。
【解答】解（1）研究多个电阻组成的电路中，采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时，从而引入“总电阻”概念的；这种方法就是“等效替代法”；
（2）阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻10Ω+40Ω＝50Ω；
（3）一条导线拉长以后，导体的长度变大、横截面积变小，故电阻变大；
故答案为：等效替代；50；大；小；大。
\l "_Tc846" 【题型3 电阻的并联】
9．（2023•湘西州模拟）如图的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2，电路的总电阻由小到大的顺序是（ ）
A．甲 乙 丙 丁B．丁 丙 乙 甲
C．丁 甲 乙 丙D．丙 乙 甲 丁
【答案】C
【分析】根据电阻的串联和电阻的并联进行解答，即：两个电阻串联时总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时总电阻比任何一个电阻都小。
【解答】解：因为电阻并联时阻值最小，串联时阻值最大，且R1＜R2；所以：电路的总电阻由小到大的顺序是：丁、甲、乙、丙。
故选：C。
10．（2023•陈仓区一模）教室里装有多盏电灯，上晚自习时，我们每多开一盏电灯时，则教室电路的（ ）
A．总电阻增大B．总电阻减小C．总电压增大D．总电流不变
【答案】B
【分析】家庭电路是并联电路，并联电路中，支路越多，总电流越大，总电阻会越小，并联电路两端的电压不变。
【解答】解：A、B、每多开一盏灯，多增加了一个支路，相当于增加了原来的横截面积，总电阻减小，故A错误，B正确；
C、家庭总电压保持220V不变，故C错误；
D、每多开一盏灯，增加一个支路，增加了一个电流，其它支路电流不变，总电流增大，故D错误。
故选：B。
11．（2023•扶绥县二模）关于电学知识，下列说法正确的是（ ）
A．智能家居中的芯片的主要成分是硅，它是超导体材料
B．若用半导体材料做教室内的输电线，可以降低电能损耗
C．通电金属导体，其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，并联总阻值变小
【答案】C
【分析】（1）（2）硅属于半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，是制作芯片的重要材料；
（3）电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，在金属导体中定向移动的是自由电子，自由电子定向移动的方向与电流方向相反；
（4）根据并联电路的电阻关系分析电阻的大小变化。
【解答】解：A、智能家居中的芯片的主要成分是硅，它不是超导体材料，是半导体材料，故A不符合题意；
B、半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，不适合用来做教室内的传输线，故B不符合题意；
C、金属导体里面定向移动的为带负电的自由电子，所以自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故C符合题意；
D、两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，根据可知，通过支路的电流变小，根据并联电路中电流规律可知，干路的总电流变小，则电路的总电阻变大，故D不符合题意。
故选：C。
12．（2022秋•克东县期末）“低碳生活，从我做起”。初三年级的同学们在不影响书写、阅读的前提条件下，坚持在教室少开两盏照明灯。当由一个开关控制的这两盏灯同时熄灭后，跟原来相比（ ）
A．电路中的电流增大了
B．电路中的电阻增大了
C．电路两端的电压降低了
D．同时熄灭的两盏灯是串联连接的
【答案】B
【分析】（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（2）并联电路的总电阻比任何一个并联电阻都小，且并联的支路越多，总电阻越小；
（3）并联电路电压各支路两端电压与电源电压都相等；
（4）并联电路中各支路互不影响。
【解答】解：家庭电路中，各用电器是并联的。
A、干路中的电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路中的电流越大，当这两盏灯熄灭后，干路中的电流变小，故A错误；
B、并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积，并联使用的用电器越多总电阻越小，所以当这两盏灯熄灭后，电路中的总电阻变大，故B正确；
C、家庭电路的电压是220V，当这两盏灯熄灭后，电路两端的电压不变，仍为220V，故C错误；
D、教室里的各灯工作时互不影响，因此它们是并联的，故D错误。
故选：B。
13．（2023•青岛二模）（多选）下列关于物理概念的说法，正确的是（ ）
A．物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华
B．并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和
C．电路中只要有电荷移动，就会在电路中形成电流
D．力的三要素相同的两个力是一对平衡力
【答案】AB
【分析】（1）凝华指的是物质由气态直接变成固态的过程。
（2）并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和。
（3）电荷的定向移动形成电流。
（4）力的三要素相同的两个力一定不是一对平衡力。
【解答】解：A、物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华，故A正确；
B、并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和，故B正确；
C、电荷的定向移动形成电流，杂乱无章的运动不会形成电流，故C错误；
D、力的三要素相同的两个力一定不是一对平衡力；平衡力的方向是相反的，故D错误。
故选：AB。
14．（2023•青羊区校级模拟）为了保护同学们的视力，学校教室里的日光灯陆续更换成如图所示的LED护眼灯，这种灯主要是用 半导体 材料制成的。打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则此时教室电路中的总电阻会 变小 （选填“变大”“不变”“变小”）。
【答案】半导体；变小。
【分析】LED灯是利用发光二极管作为光源的灯具，是用半导体材料制成的。
家庭电路中的用电器是并联的；并联电路中总电阻是越并越小。
【解答】解：LED灯是利用发光二极管作为光源的灯具，是用半导体材料制成的。
教室里的护眼灯和多媒体设备是并联的，根据并联电路的电流特点可知，打开护眼灯之后，又打开了教室中的多媒体设备，则此时教室电路中的总电阻会变小。
故答案为：半导体；变小。
15．（2023•南陵县模拟）如图所示的圆环是由阻值为R、粗细均匀的金属丝制成的。A、B为圆环上过直径的两点，若将A、B接入电路，则圆环连入电路的电阻值为 。
【答案】。
【分析】A、B两点间的电阻值可以认为是上下两段电阻的并联后的总阻值，根据并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和可以求解。
【解答】解：阻值为R的电阻丝弯成一圆环，A、B将圆环二等分，所以每段的电阻R上＝R下＝R，
因为两段导体并联，
所以＝+，
＝2×＝4；
解得：R并＝；
故答案为：。
16．（2023•获嘉县三模）安全电压指的是 不高于36V 的电压；家庭电路中多开一盏灯，电路的总电阻会 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】不高于36V；变小。
【分析】（1）经验表明，不高于36V的电压对人体是安全的；
（2）所有灯都是并联，有并联电路总电阻的特点可知，多并联一个灯，总电阻将变小，
【解答】解：（1）安全电压指的是不高于36V的电压；
（2）家庭电路中所有灯都是并联，由并联电路的电阻特点可知，并联的灯越多，电阻将变小，所以家庭电路中多开一盏灯，电路的总电阻会变小。
故答案为：不高于36V；变小。
17．（2023•新会区二模）（1）学习了电学知识后，小明对串、并联电路中总电阻与电路中各电阻的关系进行了探究，器材有：开关、电流表、电源（电压U恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金电阻丝，导线若干，实验电路如图1所示。实验中将合金电阻丝以下表中的方式分别接入电路A、B之间，闭合开关后进行实验，记录和计算的相关数据如下表所示：
回答下列问题：
①请计算在A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻，并将其填入表格中相应的位置上。
②从上表数据我们可以得出以下结论：
串联电路中的总电阻比任一电阻大；
并联电路中的总电阻比任一电阻 小 。
（2）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用图2甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值。读取电流表示数绘制了上图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
①图乙中曲线 a （选填“a”或“b”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
②RMN为 12Ω ；
③电源电压U为 9 V；
④如果暗箱M、N之间只接有两个定值电阻，并且其中一个阻值为9Ω，那么根据（1）中结论可分析计算得出另一个阻值为 3 Ω。
【答案】（1）①2.5；②小；（2）①a；②12Ω；③9；④3。
【分析】（1）①根据R＝求出A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻；
②根据表中数据分析回答；
（2）③在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，分析图乙中两种情况，即可求出电源电压；
①结合③分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线；
②开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值；
④暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻，两个电阻有串、并联两种连接方式，根据串并联电路电阻规律分别讨论求出Rx的值。
【解答】解：（1）①电源电压U恒为1.5V，由表中数据可知，一根合金电阻丝时，电流表示数为0.6A，则A、B间接入一根合金电阻丝时A、B间的总电阻为：
R1＝＝＝2.5Ω；
②由表中数据可知，一根合金电阻丝的电阻为2.5Ω，两根合金电阻丝并联的电阻为1.25Ω，三根合金电阻丝并联的电阻为0.83Ω，故可知，并联电路中的总电阻比任一电阻小；
（2）③在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，
由图乙可知，当电流为0.3A时，两种情况的电压分别为：
U1＝IR1＝0.3A×18Ω＝5.4V，
U1'＝IR1'＝0.3A×30Ω＝9V，
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以电源电压U＝U1'＝9V；
①结合③可知，开关S、S1都闭合，且电流为0.3A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线a是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
②开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN两端电压为：
UMN＝U﹣U1＝9V﹣5.4V＝3.6V，
所以RMN＝＝＝12Ω；
④因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻，串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大，并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小；
因9Ω＜12Ω，所以这两个定值电阻应串联，
根据电阻的串联可知，另一个定值电阻的阻值为12Ω﹣9Ω＝3Ω。
故答案为：（1）①2.5；②小；（2）①a；②12Ω；③9；④3。
\l "_Tc5338" 【题型4 电路的简化与计算】
18．（2021秋•荔城区校级期中）分析复杂电路时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。下列处理方法中正确的是（ ）
A．把电流表看成是断路的
B．把电压表看成是一个小电阻
C．把电压表看成是断路的
D．把电压表看成是一根导线
【答案】C
【分析】（1）电流表的内阻非常小，分析电路时，可认为无电阻，作用相当于导线；
（2）电压表内阻非常大，分析电路时，可将电压表连接的位置视为断路。
【解答】解：（1）电流表的自身电阻非常小，分析电路时，可视为一根导线，故A错误；
（2）电压表内阻非常大，分析电路时，可作为断路分析，故C正确、BD错误。
故选：C。
19．（2023•普兰店区一模）（多选）分析复杂电路中各用电器的连接关系时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。正确的处理方式是（ ）
A．把电流表看成是一根导线
B．把电流表看成是断路
C．把电压表看成是一根导线
D．把电压表看成是断路
【答案】AD
【分析】明确电流表和电压表的性质，知道电压表内阻很大，而电流表内阻很小，从而明确在电路中的处理方法。
【解答】解：
AB、由于电流表内阻很小，故在简化电路时，可以将电流表看成小电阻，视为导线或短路，故A正确、B错误；
CD、由于电压表内阻很大，理想电压表内阻为无穷大，故应将电压表视为断路，故C错误、D正确。
故选：AD。
20．（2021秋•唐山期中）分析复杂电路中各用电器的连接关系时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理把电流表看成是 导线 ，把电压表看成是 断路 。（选填“断路”或“导线”）
【答案】导线；断路。
【分析】明确电流表和电压表的性质，知道电压表内阻很大，而电流表内阻很小，从而明确在电路中的处理方法。
【解答】解：由于电流表内阻很小，故在简化电路时，可以将电流表看成小电阻，即视为导线；
由于电压表内阻很大，理想电压表内阻为无穷大，故应将电压表视为断路。
故答案为：导线；断路。
\l "_Tc31833" 【题型5 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】
21．（2023•兰陵县模拟）如图所示电路，闭合开关后，两灯均正常发光。一段时间后，灯L1被短路，则（ ）
A．灯L2正常发光B．电流表示数不变
C．电压表示数不变D．电源被烧坏
【答案】D
【分析】根据电路图可知，两个灯泡并联接入电路中，电压表测量电源的电压，电流表测量通过灯泡L2的电流；灯L1被短路，则电源被短路，据此分析电流表、电压表示数的变化和灯泡亮度的变化。
【解答】解：根据电路图可知，两个灯泡并联接入电路中，电压表测量电源的电压，电流表测量通过灯泡L2的电流；一段时间后，灯L1被短路，则电源被短路，电源被烧坏，灯泡都不发光，电流表、电压表示数都变为0，故D正确。
故选：D。
22．（2023•蜀山区校级模拟）如图所示，当开关S和S1都闭合时，两灯L1、L2均正常发光，电流表都有示数；突然一盏灯熄灭了，此时两个电流表的示数都变小，则可能出现的电路故障是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路
【答案】D
【分析】根据题目中“一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，此时二个电流表的读数均变小”，对各个选项逐个分析即可判断。
【解答】解：由图可知，灯L1、L2并联，A1测干路电流，A2测L2的电流：
A、若灯L1短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故A错误；
B、若灯L2短路，此时电源发生短路，则两盏灯都不会发光，故B错误；
C、若灯L1断路，此时L1熄灭，L2发光，原来电流表A2测的是的L2电流，现在仍测该灯泡的电流，故其示数不变，故C错误；
D、若灯L2断路，L2熄灭，L1发光，此时电流表A2示数为0，即示数变小，A1原来测的是两灯泡的总电流，现在测的是L1的电流，故其示数也变小，故D正确。
故选：D。
23．（2022秋•建邺区期末）如图所示电路，开关S断开时，电压表、电流表均无示数；开关S闭合时，电流表有示数，电压表无示数。若电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．R2断路B．R3断路C．R1短路D．R2短路
【答案】B
【分析】电路故障有两种：断路和短路，根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解：开关S断开时，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；电流表无示数，说明电路出现了断路现象；电压表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障可能是R3断路或R1断路；
S闭合时，只有R1接入电路中，电流表测量电路中的电流，有示数，说明R1是通路，电压表被短路，电压表无示数，所以故障是电阻R3断路。
故选：B。
24．（2023•丰台区一模）如图所示电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S发现小灯不亮，若电路中只有一处故障，且只发生在灯、电阻R上。为检测故障，现提供完好的电压表V、电流表A和检测小灯作为检测工具，要求在不拆除原电路的条件下，选择其中一个连接在AB或BC两点之间，则（ ）
A．无论选哪个检测工具，都不会造成电源短路
B．如果选择检测小灯，可以一次就检测出故障
C．如果选电压表，接在AB间，有电压一定是R断路
D．如果选电流表可能会造成电源短路
【答案】D
【分析】在利用电表或小灯泡检测电路故障时，不能造成电源短路；根据不同元件连接时的不同工作情况，可判断电路是断路还是短路，并进一步确定发生故障的位置。
【解答】解：AD、若选择电流表A，当电流表连接在AB时，如果灯泡L短路，会造成电源短路，这是不允许的，故A不符合题意，D符合题意；
B、如果选择检测小灯，将小灯接在AB间，若两灯都亮，则灯泡L正常，可能是电阻R断路，灯泡L正常发光；将小灯接在BC间，若小灯发光，可能是灯泡L断路，因此小灯不能一次就检测出故障，故B不符合题意；
C、如果选电压表V接在AB间，若有电压，可能是电阻R断路，也可能是灯泡L短路；若灯泡L短路，只有电阻R接入，故电压表有示数，故C不符合题意。
故选：D。
25．（2023•武汉模拟）在探究串联电路的电压规律时，某同学连接了如图所示的电路。对于实验过程中出现的现象及分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，若电压表示数为0，可能是L1断路
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，一定是开关断路
C．若L1被短接，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
D．若L1断路，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
【答案】D
【分析】由图可知，闭合开关后两灯串联，电压表测灯L1、L2两端电压；根据故障分析原因。
两个灯泡都不亮，电压表无示数，说明电压表到电源两极间是断开的；将电压表接在灯L1两端时，电压表有示数，说明电压表与电源两极间是接通的，据此解答。
【解答】解：A．闭合开关后，若电压表示数为0，说明两灯以外部分断路，不可能是L1断路，故A错误；
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，可能是开关断路，也可能是导线断路，故B错误；
C．若L1被短接，闭合开关后，L2如果不断路，应该能够发光，电压表的示数等于电源电压，故C错误；
D．若L1断路，因为两灯串联，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表并联的部分断路了，则电压表的示数等于电源电压，故D正确。
故选：D。
26．（2023•大连模拟）（多选）如图所示，电路中有两个电阻R1、R2，其中一个发生了断路故障，其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障，闭合开关S、断开S1时，下列做法可行的是（ ）
A．将电流表接入在a点位置
B．将电流表接入在e点位置
C．将电压表接入在bd两点之间
D．将电压表接入在bc两点之间
【答案】ABD
【分析】已知两个电阻R1、R2中的一个发生了断路故障，其它元件均完好；闭合开关S、断开S1时，只有R2接入电路；
①当电流表接入电路时，若电流表有示数，说明与电流表串联的电阻是完好的；若电流表无示数，则说明与电流表串联的电阻断路；
②当电压表和某个电阻串联接入电路时，若电压表有示数，说明与电压表串联的电阻是完好的；若电压表无示数，则说明与电压表串联的电阻断路。
【解答】解：由题知，两个电阻R1、R2中的一个发生了断路故障，其它元件均完好；
AB．闭合开关S、断开S1时，只有R2接入电路；将电流表接入在a或e点位置时，都是测量电路中的电流，如果电流表有示数，则说明R2是完好的，根据题意可知是R1断路；如果电流表无示数，则说明R2断路，能判断出电路故障，故AB两项做法可行；
C．将电压表接入在bd两点之间时，电压表始终测电源电压，无论哪个电阻断路，电压表示数都等于电源电压，所以不能判断出电路故障，故C项做法不可行；
D．将电压表接入在bc两点之间时，因开关S1是断开的，则此时电压表与电阻R1串联；如果电压表有示数，则说明R1是完好的；如果电压表无示数，说明电压表不能与电源接通，则R1断路，能判断出电路故障，故D项做法可行。
故选：ABD。
27．（2023•东西湖区模拟）如图甲所示的电路，闭合开关，LED灯和小灯泡L正常发光，用一根导线接在L的两端，则L被短接而 熄灭 （填“熄灭”“变亮”或“正常发光”），其原因是电流流经 导线 而绕过了小灯泡；如图乙所示的电路，闭合开关，L1和L2正常发光，过一会儿两灯突然熄灭，将电压表接在灯泡L2两端，电压表指针有明显的偏转，若电路中只有一处故障，则故障可能是 灯泡L2断路 。
【答案】熄灭；导线；灯泡L2断路。
【分析】（1）若把一根导线接在小灯泡两端，这个灯会短路，没有电流通过；
（2）串联只有一条电流路径，两灯突然熄灭电路断路，而电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，据此分析。
【解答】解：（1）若把一根导线接在小灯泡两端，这个灯会短路而不发光，其原因是电流流经导线而绕过了小灯泡，小灯泡没有电流通过；
（2）串联只有一条电流路径，过一会儿两灯突然熄灭，将电压表接在灯泡L2两端，电压表指针有明显的偏转，两灯突然熄灭电路断路，而电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，只能是与电压表并联的部分断路，则灯泡L2断路。
故答案为：熄灭；导线；灯泡L2断路。
28．（2023•乳山市二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作一段时间后，发现电路中至少有一个电表的示数变大，在电路中，将电流表A与R1位置互换后，发现电压表V的示数不发生变化，若其他元件仍保持完好，故障发生在电阻R1或R2上，电路中存在的故障可能是 R2断路 或 R1短路 。
【答案】R2断路；R1短路
【分析】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；电路故障有两种情况：短路或断路；分别列举出电路故障，然后得出正确的答案。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；
若R1断路，则电路中无电流，电流表示数为0，电压表示数为0；将电流表A与R1位置互换后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，有示数；
若R2断路，则电路中无电流，电流表示数为0，此时电压表测量的是电源电压，电压表示数变大；将电流表A与R1位置互换后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，电压表示数不变；
若R1短路，则电路中电流，且电流表示数变小，电压表测量的是电源电压，示数变大；将电流表A与R1位置互换后，电压表测量的是电源电压，有示数，示数不变；
若R2短路，则电路中电流，且电流表示数变小，电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0；将电流表A与R1位置互换后，电压表测量的是电源电压，有示数，示数变大；
综上所述，电路中存在的故障可能是R2断路、R1短路。
故答案为：R2断路；R1短路。
29．（2022秋•杨浦区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L与电阻R的阻值相等。闭合开关S，电路正常工作，电压表示数为U0，电流表示数为I0。过了一会儿，灯L熄灭，若电路中仅有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。
（1）如果两个电表中只有一个电表的示数变大，该电表的示数为 2U0 ，故障是 R断路 。
（2）如果两个电表的示数均变大，请写出两电表的示数及其对应的故障 电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路 。
【答案】（1）2U0；R断路；（2）电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路
【分析】由图知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合电键S，灯L熄灭，且故障只能发生在灯L或电阻R上，则灯L熄灭的原因是可能是电阻断路，也可能是灯泡断路，还可能是灯泡短路；结合电表的示数变化进一步确定电路的故障。
【解答】解：由图知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合开关S，由于灯L与电阻R的阻值相等，其分担的电压相等，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为2U0；
灯L熄灭，且故障只能发生在灯L或电阻R上，则灯L熄灭的原因可能有以下几种情况：电阻R断路，或灯泡L断路，或灯泡短路；
如果电阻R断路，此时电压表串联在电路中，由于电压表的电阻非常大，则此时电流表示数变小，几乎是0，电压表相当于测电源电压，电压表示数会增大为2U0，即此时只有一个电表的示数变大；
如果灯泡断路，则整个电路断路，此时电流表和电压表示数都变为0，即两个电表的示数都变小了；
如果灯泡短路，电路中总电阻变小，则电流表的示数增大，此时电路为电阻R的简单电路，则电阻两端的电压等于电源电压，电压表示数为2U0，由于电源电压不变，电阻变为原来的一半，根据欧姆定律可知，电流会变为原来的2倍，即电流表示数为2I0，即两个电表的示数都变大；
由此可知，如果只有一个电表的示数变大，则故障是电阻R断路，电压表示数等于电源电压2U0；如果两个电表的示数都变大，则故障是灯L短路，电压表示数等于电源电压2U0，电流表A示数为2I0。
故答案为：（1）2U0；R断路；（2）电压表V示数为2U0，电流表A示数为2I0，则L短路。
\l "_Tc846" 【题型6 电路图设计】
30．（2023•佛冈县二模）听了交通安全教育专题讲座后，四位同学对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣，经过观察、思考，他们分别画出了如图所示的红、绿灯连接电路的示意图，你认为其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，然后分析选项得出答案。
【解答】解：
A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；
B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，互不影响，故B正确；
C、两开关都闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合开关S2时两灯都不发光，故C不正确；
D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时红灯亮。故D不正确。
故选：B。
31．（2023•雅安）家用抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能独立工作。同学们设计了如图所示的四种抽油烟机的简化电路图，M表示排气扇的电动机。符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】根据排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，分析排气扇（电动机）和灯泡的连接方式及开关情况，从而选择正确答案。
【解答】解：排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，所以排气扇（电动机）和灯泡是并联关系，且各自的支路有一个开关控制，故C正确，ABD错误。
故选：C。
32．（2023•英德市二模）如图是常见的风光互补路灯系统，该装置同时安装了风力发电机和太阳能电池板。它是由充电部分和放电部分两块组成。充电部分分别由太阳能电池板和风电系统（用符号G表示）给蓄电池充电，放电部分则由蓄电池给LED灯供电。则下列路灯示意图最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】由题知，风光互补路灯系统的太阳能电池板和风电系统都能给蓄电池充电，蓄电池给LED灯供电，由此结合各选项示意图分析。
【解答】解：由题知，充电部分的太阳能电池板和风电系统都给蓄电池充电，蓄电池能给LED供电。
A、由图知，太阳能电池板、风电系统、蓄电池以及LED灯串联，则开关闭合时，充电部分和放电部分须同时工作，不合题意；
B、由图知，太阳能电池板、风电系统、蓄电池以及LED灯并联，蓄电池下方开关闭合时，电池板和风电系统能单独给蓄电池充电；LED下方开关也闭合时，蓄电池能给LED灯供电，符合题意；
C、由图知，蓄电池与LED串联后再与太阳能电池板、风电系统并联，则太阳能电池板或风电系统给蓄电池充电时LED灯都亮，不合题意；
D、由图知，太阳能电池板与蓄电池串联后与LED、风电系统并联，则当风电系统给蓄电池充电或者蓄电池给LED灯供电时太阳能电池板都须工作，不合题意。
故选：B。
33．（2023•宿豫区三模）我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯（开关S1闭合），此时仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会使开关S2闭合，自动将行人的图像拍摄下来，曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的控制作用，然后选出正确的电路图。
【解答】解：由题意可知，如果行人指示信号灯为红灯（开关S1闭合）时，仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会（开关S2闭合）自动将人的图象拍摄下来，曝光违法行人，说明红灯和电控照相机并联，S1控制干路，开关S2控制电控照相机，故D正确。
故选：D。
34．（2023•潮南区模拟）图甲是一款可充电无线电动拖地机，闭合开关S后，拖地机主体前端的电动机即可带动抹布擦地，旁边的灯可在打扫较暗处时辅助照明，该灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作。请根据以上信息，将图乙中的电路图补充完整。
【答案】
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与电动机的连接方式，然后画出电路图。
【解答】解：根据题意可知，灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作，这表明电动机和灯是并联的；当电动机启动后，闭合开关时灯才能发光，这是说明开关S在干路中，开关S1与灯串联在另一支路中，如图所示：
35．（2023•商河县校级开学）为方便夜间开锁，有人发明了“感应照明门把手”，它的感应开关S1只在有人触碰门把手时才闭合，光敏开关S2在天暗时闭合、天亮时断开，这样只有在夜间有人碰门把手时，锁孔旁的灯会才亮，请根据上述描述完成感应灯的电路图。
【答案】
【分析】由题意可知，只有在夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的灯才亮，否则灯不亮，说明感应开关S1、光敏开关S2不能独立工作即为串联，共同控制灯，据此进行解答，然后根据实物图画出电路图。
【解答】解：
由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2都闭合时，灯泡才能发光，所以两开关应串联共同控制灯，根据实物图画出电路图，如下图所示：
36．（2023•乳山市二模）学习完电学知识后，小明想自己制作一个简易电热毯，于是他找来了以下器材：插头（接220V电源），两个开关S1、S2，两段完全相同的电热丝R1、R2，电热丝用表示。要求：S1做总开关，通过S2的断开与闭合实现高温和低温挡的转换，如图是小明设计的部分电路，请你帮他在方框内将电路图补充完整。
【答案】见解答图。
【分析】在并联电路中，总功率等于各用电器的功率之和；在串联电路中，电路的总电阻越小，总功率越大；据此设计电路的连接方式。
【解答】解：方法一：根据题意可知，S1为总开关，通过S2的通断实现高温挡和低温挡的转换，根据并联电路的特点可知，在并联电路中，总功率等于各用电器的功率之和，所以可以将S2与电热丝R2串联接入电路中，然后与电阻R1并联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡；
方法二：在串联电路中，电路的总电阻越小，根据P＝可知，总功率越大；可以将S2与电热丝R2并联接入电路中，然后与电阻R1串联；只闭合S1时，为低温挡，两开关都闭合时，为高温挡；如图所示：
37．（2023•即墨区二模）如图，船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关：虚线框部分是其绝缘外壳，A、B、C是固定在外壳上的金属触点，金属片M（斜线部分）重力较大，M可绕固定点O自由转动。当船水平时，M与C接触，绿灯亮；当船体向左或向右倾斜到一定程度时，M与C分离，与A、B中的某一个触点接触，蜂鸣器发声报警。
（1）请按要求，将电路图连接完整。
（2）重力开关S运用了重力方向总是 竖直向下 的原理。
（3）O处转动部位安装了滚动轴承，目的是 减小 摩擦。
【答案】（1）如图见解答；（2）竖直向下；（3）减小。
【分析】（1）串联的各电路元件相互影响，不能独立工作，并联的各电路元件互不影响，能独立工作；根据题意判断各电路元件的连接方式，然后连接电路图；
（2）重力的方向始终竖直向下；
（3）用滚的代替滑动可以减小摩擦。
【解答】解：（1）A、B、C是固定在外壳上的金属触点，金属片M（斜线部分）重力较大，M可绕固定点O自由转动。当船水平时，M与C接触，绿灯亮，此时电源C和绿灯连成完整的电路；当船体向左或向右倾斜到一定程度时，M与C分离，与A、B中的某一个触点接触，将AB同时与蜂鸣器串联接在电源上，即可发声报警，如图所示；
（2）重力开关S运用了重力方向总是竖直向下工作的；
（3）O处转动部位安装了滚动轴承，是用滚的代替滑动可以减小摩擦。
故答案为：（1）如图见解答；（2）竖直向下；（3）减小。
合金电阻丝接入A、B间的方式
一根合金电阻丝
两根合金电阻丝串联
三根合金电阻丝串联
两根合金电阻丝并联
三根合金电阻丝并联
电流表读数I/A
0.6
0.3
0.2
1.2
1.8
A、B间总电阻（U/I）/Ω
2.5
5.0
7.5
1.25
0.83
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